Короткий опис електричного виконавчого механізму еспа 02 ПВ

1. ПРИЗНАЧЕННЯ

Електричні виконавчі механізми ЕСПА 02 ПВ (рис.13) призначені в основному для спільної роботи з регулювальними клапанами - двоходовими або триходовими з ходом до 63 мм і максимальним зусиллям штока до 1,6 кН. Вони дають можливість автоматичного регулювання витрат рідини або газів, що проходять по трубопроводах.

Рис.13. Габаритні й приєднувальні розміри електричного виконавчого механізму ЕСПА 02 ПВ: при D = Æ65A3 — М = 8x1; при D = Æ85A3 — М = 12x1,75

 

Електричні виконавчі механізми в комплекті з регулювальними клапанами широко використовуються для автоматизації теплиць, насосних станцій, збагачувальних процесів, консервного виробництва, кліматичних установок та ін. Вони застосовуються як для спільної роботи з регуляторами, так і для ручного дистанційного керування.

2. УМОВИ ЕКСПЛУАТАЦІЇ

Електричні виконавчі механізми типу ЕСПА 02 ПВ призначені для роботи при таких умовах:

- температура навколишнього середовища від — 20 до + 50°С при відносній вологості від 30 до 80%;

- при відсутності безпосередньої дії сонячних променів і дощу;

- при вібрації із частотою до 30 Гц й амплітудою до 0,2мм;

- при напрузі живлення 220В +10% і частоті 50 Гц - 15%;

- при максимальній кількості вмикань у годину 600;

- при максимальній тривалості включення - ПВ:

до 50 увімкнень у годину - ПВ = 100%,

при 600 увімкнень у годину - ПВ =50%;

- робоче положення - кожне.

Механізми не призначені для роботи в середовищі, що містить агресивні гази, пари й речовини, що призводять до руйнування їхнього покриття, ізоляції й матеріалів, а також у вибухонебезпечних середовищах.

3. ТЕХНІЧНІ ДАНІ

- Номінальне зусилля, кН	1,6
-Максимальний хід штока, мм
- Швидкість переміщення штока, мм/хв	10; 16; 25 й 40
- Межі настроювання обмежників ходу	від 0% до 100%
на блокування	від 3 до 10 кн
- Межі настроювання вимикача по зусиллю	1 А, 250 В, 50 Гц
-Комутаційна здатність вимикачів
- Диференціальний хід обмежників ходу й блокування - Пускове зусилля	.0,08 мм більше 1,7 ном
— Вибіг при максимальній швидкості 40 мм/хв	менш 0,08 мм
— Максимальний люфт штока	менш 0,1 мм
— Споживана потужність електродвигуна	40 Вт
— Величина ємності робочого конденсатора й допустиме напруження на ньому	4 мкф (10%, 380 В)
— Максимальна кількість увімкнень	600 у годину
— Максимальна тривалість увімкнення ПВ
до 50 увімкнень у годину	ПВ=100%
при 600 увімкненнях у годину	ПВ=50%
— Максимальна тривалість реверсування	50 мс
Опір потенціометрів	206 ± 10 Ом
— Лінійність потенціометрів	±0,5%
— Максимальне навантаження потенціометрів	до 100 мА, 10 В
— Температура навколишнього середовища	від - 20 до + 50° С
— Ступінь захисту	IP 44
— Маса	11,5 кГ

4. КОНСТРУКЦІЯ Й ПРИНЦИП ДІЇ

Електричні виконавчі механізми складаються з таких основних частин (рис.14):

· Електричний двигун

· П. Розподільна коробка

· Редуктор

· Стійка

· Керуюча коробка

· Колесо для переміщення вручну.

Постійне кількість обертів електричного двигуна зменшується за допомогою редуктора (III), і за допомогою гайки й гвинта обертовий рух перетвориться в прямолінійно-поступальне.

 

Рис.14. Конструкція редуктора

 

4.1. Електричний двигун (I) являє собою симетричний асинхронний двигун з пусковим конденсатором і має 1380 обертів на вихідному валу. Для поліпшення якості електричного виконавчого механізму на вихідному валу двигуна монтується постійно діюче фрикційне гальмо. Два диски, (один із яких нерухомо з'єднаний з валом електродвигуна, а іншої із фланцем), притискаються один до одного за допомогою пружини. Шляхом переміщення зубчастого колеса (12) в осьовому напрямку по відношенню вала електродвигуна натягається або звільняється пружина, і, отже, зменшується або збільшується зусилля гальма.

4.2. Розподільна коробка (П) нерухомо прикріплена до електродвигуна за допомогою чотирьох гвинтів, і в ній за допомогою 20 затискачів закріплені виводи кінцевих вимикачів електродвигуна, конденсатора й двох потенціометрів. У розподільній коробці перебуває також і пусковий конденсатор.

4.3. Редуктор (III) служить для зменшення обертів двигуна, для одержання чотирьох швидкостей штока, для здійснення ручного привода й забезпечення вимикання електродвигуна при перевантаженні. Точне виконання й принцип дії редуктора показані на рис. 14.

Навколо двох осей (4), нерухомо закріплених до фланця (3) обертаються шість блоків зубчастих коліс. Перші два (14) і (10) - пластмасові, третє (15) — змішане; пластмасове зубчасте колесо й металеве зубчасте колесо, а інші — металеві. З їхньою допомогою зменшується кількість обертів двигуна й передається на зубчасте колесо (6) і звідти на гайку (1), що робить прямолінійний поступальний рух.

Для одержання чотирьох швидкостей штока використовується набір зубчастих коліс, які поставляються разом з механізмом. Нормально механізми виготовляються з найменшою швидкістю штока - 10мм/хв.

Ручний привод регулювального клапана здійснюється з допомогою редуктора в такий спосіб: при притиску маховика (24) до кожуха (9) конус (18) виштовхує зубчастий блок (6) униз, що виходить із зачеплення із зубчастим блоком (7). При цьому два конусних зубчасті колеса, розташовані в зубчастому блоці (6) і на конусі (18) приходять у зачеплення. Таким чином, припиняється зв'язок із двигуном і редуктором. При зворотному русі маховика пружина (5) переміщає зубчастий блок (6) наверх і він приходить у зачеплення із зубчастим блоком (7). Ручний привод можна привести в дію при будь-якому положенні регулювального органа й незалежно від того, працює електричний двигун чи ні.

Для вимикання електричного двигуна у випадку аварії, при закритті регулювального клапана, використовуються два зубчасті колеса з косими зубами, розташовані в зубчастих блоках (7) і (17). Зубчастий блок (7) нерухомий в осьовому напрямку, на відміну від зубчастого блоку (17). При досягненні певного зусилля, а, отже, і певного обертаючого моменту, зубчастий блок (17) за допомогою важеля (21) і кінцевого вимикача (6) (рис.16) припиняє подачу напруги до електричного двигуна для обертання в одному напрямку.

 

4.4. Стійка (IV) служить для прикріплення виконавчого механізму до регулювального клапана. Вона прикріплена до верхнього фланця регулювального клапана за допомогою гайки, а до виконавчого механізму за допомогою чотирьох болтів М8.

4.5. Керуюча коробка (рис.15) - це місце, де розташовані, п'ять кінцевих вимикачів, два потенціометри й місцевий покажчик положення регулювального клапана

Рис.15. Керуюча коробка

 

Пересування повзуна реохорда (2), а також притиск чотирьох кінцевих вимикачів (8-БО), (9-ПО), (7-БЗ), (12-ПЗ) здійснюється за допомогою втулки (10). Втулка (10) із двох частин, притиснутих до гайки (13) за допомогою пружини (11). Спеціальна форма втулки (10) забезпечує спрацьовування кінцевих вимикачів блокування (8) і (7), за кілька секунд до досягнення крайніх положень регулювального клапана, цей час незначний й залежить від швидкості пересування вихідного органа механізму.

Те, що втулка (10) не зафіксована, стосовно гайки (13), виключає необхідність настроювання кінцевих вимикачів (9-ПО) і (12-ПЗ) при приєднанні регулювального клапана до виконавчого механізму. При нормальній роботі втулка (10) є нерухомою стосовно гайки (13), але при монтуванні регулювального клапана до виконавчого механізму, за допомогою ручного привода вона має можливість переміщатися щодо гайки (13). Весь цей вузол сконструйований таким чином, що для настроювання регулювального клапана щодо виконавчого механізму необхідно тільки за допомогою ручного привода здійснити один повний цикл - відкриття – закриття.

Два потенціометри (1) теж розташовані в керуючій коробці, мають точно певний хід 10, 16, 25, 40 або 60 мм і повинні використатися для регулювального клапана з тим самим ходом.

5. МОНТАЖ МЕХАНІЗМІВ

Перед монтажем необхідно перевірити таке:

- чи відповідає хід штока регулювального клапана, до якого підключається механізм, довжині потенціометрів;

- чи збігаються монтажні, розміри М (рис.16) механізму з розмірами регулювального клапана, до якого він монтується;

Рис.16. Регулювальний клапан

- розмір L (рис.17) регулювального клапана, до якого монтується механізм, у крайнім нижнім положенні штока повинен бути в межах, наведених у таблиці.

Хід (мм)
L(мм)	115-155	110-150	109-140	85-125	75-115

 

Електрична схема приєднання наведена на рис.17.

Порядок виконання роботи

1. Вивчити принцип роботи, умови експлуатації, технічні характеристики й конструкцію електричного виконавчого механізму ЕСПА 02 ПВ, використовуючи опис і реальну конструкцію механізму, застосованого в лабораторній установці. При відсутності подачі живлення мережі оцінити вручну рухливість вихідного штока ВМ при закритті й відкритті клапана, зусилля переміщення з початкового положення.

 

Рис.17. Електрична схема приєднання ЕСПА 02ПВ: М - електродвигун типу ЕОРКМ 04114, С - конденсатор типу МК 4мкф + 10% 380B, R1 й R2 - потенціометри, МЗ - мікроперемикач по моменту „закрито",
ПЗ - мікроперемикач по положенню „закрито", ПО - мікроперемикач по
положенню „відкрито", БО - мікроперемикач для блокування „відкрито",
БЗ - мікроперемикач для блокування „відкрито"

 

2. Підготувати ВМ до роботи, для чого:

- підключити пульт керування виконавчого механізму до мережі;

- установити зони безпеки при роботі механізму;

- увімкнути електроживлення, нажавши тумблер МЕРЕЖА. На пульті загоряється лампочка МЕРЕЖА;

- поставити перемикач режимів у положення РУЧНА РОБОТА;

- у режимі РУЧНЕ КЕРУВАННЯ перевірити роботу механізму, зробивши 5 - 6 повторень на кожному русі, рухи повинні виконуватися без збоїв і затирань.

3. Послідовно в режимі ручного керування забезпечити 5-6 ратне виконання команд прямого й зворотного напрямків руху, вимірюючи величину ходу й час виконання рухів. Розрахувати швидкість виконання рухів. Визначити диференціал ходу.

4. Загальмувавши шток ВМ, тобто включивши кінцевий вимикач МЗ, зафіксувати включення світлодіода перевантаження по моменту й вимикання привода.

5. Установлюючи задатчиком величини переміщень спостерігати по приладу неузгодженість, його відпрацьовування при включенні привода й реєструвати точність переміщень по стрілочному індикатору час переміщення. Визначити швидкість переміщень. Побудувати графік зміни точності переміщень залежно від величини ходу.

6. Установити перемикач у режим АВТОМАТ. Установлюючи задатчиком величини переміщень спостерігати їхнє відпрацьовування й реєструвати точність переміщень. Побудувати графік зміни точності переміщень залежно від величини ходу.

7. Результати випробувань систематизувати й оформити у виді таблиць і графіків.

Зміст звіту

1. Назва й мета роботи.

2. Ескіз виконавчого механізму ЕСПА 02 ПВ і його технічна характеристика.

3. Ескіз редуктора. Електрична схема приєднання ЕСПА 02ПВ й опис його роботи.

4. Ескіз керуючої коробки виконавчого механізму й опис її роботи.

5. Електрична схема приєднання ЕСПА.

6. Протокол перевірки основних характеристик виконавчого механізму, розрахункові формули й результати розрахунку.

7. Аналіз результатів і виводи.

Контрольні запитання

1. Приведіть основні модифікації ВМ ЕСПА 02ПВ.

2. Які функції виконують ВМ ЕСПА 02ПВ?

3. Пояснити призначення органів керування ВМ ЕСПА 02ПВ.

4. Які блоки входять до складу ВМ ЕСПА 02ПВ і для чого вони призначені?

5. Поясніть роботу механізмів на наведених ескізах.

6. Поясніть призначення елементів на наведеній електричній схемі.

7. Поясніть порядок проведення випробувань.